硫鐵礦(含F(xiàn)eS
2)是一種重要的化學(xué)礦物原料,也是工業(yè)制硫酸的主要原料,其煅燒過程及產(chǎn)物存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:
回答下列問題:
(1)硫鐵礦(FeS
2)中硫元素化合價為
-1
-1
。
(2)為了確定A中S元素的化合價,將其通入酸性高錳酸鉀溶液中,發(fā)現(xiàn)溶液褪色,請寫出該過程的離子方程式
。
(3)已知反應(yīng)Ⅲ是放熱反應(yīng),該反應(yīng)也是工業(yè)制硫酸的主要步驟之一,但在實際工業(yè)生產(chǎn)中常用98.3%的濃硫酸代替水來吸收B氣體,其目的是
防止形成酸霧,影響吸收的效率
防止形成酸霧,影響吸收的效率
。
(4)利用氧化亞鐵硫桿菌(T?f)對硫鐵礦進(jìn)行催化脫硫的過程如圖所示:
已知催化脫硫過程的總反應(yīng)為:
FeS
2+14Fe
3++8H
2O═2
+15Fe
2++16H
+①則過程Ⅱ反應(yīng)的離子方程式為
8Fe
3++5H
2O+S
2=8Fe
2++2
+10H
+8Fe
3++5H
2O+S
2=8Fe
2++2
+10H
+。
②脫硫過程中產(chǎn)生的S
2在酸性溶液中會形成黃色沉淀和一種能使品紅溶液褪色的氣體,其原因可能是
(用離子方程式表示)。
③該催化過程中,要控制反應(yīng)溫度不能過高,原因是
溫度太高,催化劑失去活性
溫度太高,催化劑失去活性
。
(5)接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO
2的催化氧化:SO
2(g)+
O
2(g)
SO
3(g)ΔH=-98kJ?mol
-1。釩催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖所示,V
2O
5(s)與SO
2(g)反應(yīng)生成VOSO
4(s)和V
2O
4(s)的熱化學(xué)方程式為:
2V2O5(s)+2SO2(g)?2VOSO4(s)+V2O4(s) ΔH=-351kJ?mol-1
2V2O5(s)+2SO2(g)?2VOSO4(s)+V2O4(s) ΔH=-351kJ?mol-1
。